Стыковка электродвигателя с механизмом. Мотор-редукторы

Вопросы стыковки и согласования узлов привода всегда были актуальны и трудоемки. Особенно актуальны, они стали сейчас, когда привод собирается, в основном, из покупных узлов. Рассмотрим вопрос стыковки на примере соединения электродвигателя с редуктором (рис. 2.25).

Рис. 2.25. Схема стыковки электродвигателя с редуктором:

1 – вал электродвигателя; 2, 5 – опоры; 3, 6 – корпус; 4 – вал редуктора

Вал 1 электродвигателя имеет опоры 2, расположенные в корпусе 3. Входной вал 4 редуктора имеет опоры 5, расположенные в корпусе 6. Если опоры 2 и 5 существенно несоосны, то жесткое соединение валов приведет к большим реакциям в опорах и подшипники либо быстро износятся, либо их заклинит. Обеспечить высокую соосность опор, расположенных в разных корпусах, сложно. Всегда есть радиальное смещение осей опор е и угловое смещение α. Поэтому валы соединяют не жестко, а с помощью различных подвижных муфт, «развязывающих» валы (и это главное назначение муфт, а не только передача вращения с одного вала на другой). Типовая компоновка привода с двигателем и редуктором на лапах изображена на рис. 2.26.

Рис. 2.26. Компоновка привода с двигателем и редуктором на лапах:
1 – электродвигатель на лапах; 2 – тормоз внешний; 3 – муфта; 4 – редуктор;
5 – подставка для совмещения осей; 6 – рама

Такая компоновка имеет ряд недостатков:

· при больших скоростях вращения муфты работают нормально, без вибраций, только при небольших несоосностях соединяемых валов; обеспечить малую несоосность сложно;

· конструкция привода в целом получается громоздкой и неудобной для встраивания в машину.

Поэтому, современные приводы стараются строить по-другому, например, как показано на рис. 2.27.

Рис. 2.27. Мотор-редуктор (в различных положениях):

1 – двигатель; 2 – фланец; 3 – редуктор; 4 – адаптер; 5 – гнездо; 6 – тормоз;
7 – датчик; 8 – выходной вал редуктора; 9 – закладной вал; 10 – лапа

Здесь двигатель 1 имеет фланцевое исполнение и закреплен за фланец 2 на редукторе 3 непосредственно или через переходник (адаптер) 4. Компенсирующую муфту в этом случае можно исключить.

При наличии центрирующих элементов на стыкуемых деталях и высокой точности изготовления этих деталей можно обеспечить необходимую соосность соединяемых валов. Вал двигателя в этом случае соединяется с валом редуктора жестко, например, вал двигателя вставляется в гнездо 5 входного вала редуктора. Если в приводе необходим тормоз 6 и (или) датчик 7 угла поворота и скорости вала двигателя, их встраивают внутрь двигателя. Подобную компактную конструкцию называют мотор–редуктор.

Выходной вал редуктора 8 часто выполняют полым. Тогда в этом валу можно закрепить закладной вал 9, хвостовик которого может быть любым, по желанию конструктора. Лапы 10 на редукторе выполняют по периметру корпуса, что позволяет закреплять мотор-редуктор в разных положениях. Все это существенно упрощает встраивание привода в машину.

В маломощных мотор-редукторах все функциональные элементы часто располагаются в едином корпусе (рис. 2.28).

Рис. 2.28. Мотор-редуктор в едином корпусе:

1 – корпус; 2 – датчик угла поворота или датчик скорости; 3 – электродвигатель; 4 – дисковый электромагнитный тормоз; 5 – планетарный редуктор

И только мощные тяжелые приводы по-прежнему в основном компонуют по схеме, приведенной на рис. 2.26.